论文总字数：14065字

摘 要

双酚S是双酚A的替代物，它与双酚A结构类似，具有生物毒性、热稳定性以及难降解性，进入人体后会紊乱人体自身的激素系统，是一种内分泌干扰物。生物电化学系统区别于传统电化学系统的是它利用产电微生物代谢底物而产生电能，本实验研究的是将难降解污染物双酚S作为生物电化学系统的底物时底物浓度对于生物电化学系统产电性能的影响以及生物电化学系统对于不同浓度双酚S的降解效率。研究结果发现当BPS的浓度为100 μg/L时生物电化学系统中产电微生物的活性最高，可得614.02 mW/m²的功率密度，且在这个浓度时产电微生物对双酚S的降解效率也为最高，可达93.4%的BPS去除率，同时降解速度很快，当双酚S浓度为100 μg/L时，BPS的降解时间为27.63 h，半衰期为7.05 h。

关键词：生物电化学系统 双酚S 共代谢降解

The construction and performance studying of bioelectrochemical system with low concentration of bisphenol S as substrate

ABSTRACT

Bispheonl S,which is similar to Bispheonl A as a substitute,has biological toxicity,thermal stability and recalcitrance.It will enter human body by direct contact as a endocrine disruptor,destroying the hormone system in the body.Bioelectrochemical system produces electric energy through electricigens metabolizing substrate which is BPS in this study,differing from conventional electrochemical systems.In this paper,the effect of bispheonl S at different concentration on the performance of the bioelectrochemical system was investigated and the degradation effect of the bispheonl S in the bioelectrochemical system was studied.What the experimental results could tell is,the bioelectrochemical system got the best performance and the highest degradation effciency of bisphenol S by electricigens was achieved both at BPS’s concentration of 100 μg/L,and the maximum power density was 614.02 mW/m²,93.4% of bisphenol S’s removal rate.The degradation rate of bispheonl S is fast at bisphenol S’s concentration of 100 μg/L,which can be judged from degradation time and half-life of 27.63 h and 7.05 h respectively.

Keywords：bioelectrochemical system；bisphenol S；co-metabolic degradation

目录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 概论 1

1.1双酚S介绍 1

1.2生物电化学系统的介绍 2

1.2.1生物电化学系统的原理 2

1.2.2生物电化学系统的结构 2

1.2.3影响生物电化学系统的因素 3

1.3关于本论文 5

1.3.1论文研究的主要内容 5

1.3.2论文研究的目的和意义 5

第二章 材料和方法 7

2.1生物电化学系统的构建 7

2.2生物电化学系统的启动 7

2.3实验方法 8

2.4分析方法 9

2.4.1水样检测 9

2.4.2电化学分析 10

2.5计算方法 11

第三章 结果与讨论 13

3.1产电性能分析 13

3.2循环伏安分析 14

3.3双酚S的生物降解分析 15

第五章 结论与展望 20

4.1结论 20

4.2展望 20

致谢 22

参考文献 23

第一章 概论

1.1双酚S介绍

双酚S，白色或黄色针状结晶，化学名为4,4’-二羟基二苯砜，易溶于甲醇、乙酸乙酯、氯苯、苯酚、醋酸乙酯和吡啶，不溶于甲苯，溶点为246 ℃-248 ℃，故在冷水中很难溶解，需要长时间加热才能缩短溶解时间，但它的弱酸性使得它能与碱类反应生成盐类从而溶于水。它的分子式为C₁₂H₁₀C₄S，相对分子质量为250.3，其结构式如图1-1所示[^[1]-[2]]。

图1-1 双酚S的结构式

双酚S的制备有很多途径，但其他途径都有原料和成本限制，普遍通过苯酚直接磺化制得，SO₃或者H₂SO₄都可以作为磺化剂，但是这种方法很容易产生异构体，纯度不高，必须通过有机溶剂进行重结晶、活性炭脱色，再用温水洗涤等方法达到精制的目的^[2]。双酚S用作农药的一种化学添加剂，在印染业以及皮革制业中也有广泛应用，也用作热敏记录材料、彩色照相中的感光材料、液晶的合成原料等[^[3]]，经常也会在塑料、奶瓶、食品接触材料中使用，在食品罐头、纸制品、货币当中都有双酚S的存在[^[4]]。

由于BPA具有毒性，而双酚S具有和双酚A类似的结构和性质，且比双酚A具有更好的热稳定性、耐光照性[^[5]]，所以在制备聚碳酸酯、聚酯树脂、环氧树脂等产品中代替双酚A，并且作为添加剂加入聚合树脂中时可以改善产品的性能^[2]，所以BPS已经在社会生产生活中得到了广泛的应用。

请支付后下载全文，论文总字数：14065字